한국컴퓨터정보학회 동계학술대회 논문집 제20권 제1호 (2012. 1)
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스마트폰 가속도 센서를 이용한 테니스 게임용 모션 인식 방법
조현주
○, 김상철
*○*
한국외국어대학교 컴퓨터공학과 e-mail:[email protected], [email protected]
A Method for Tennis Motion Recognition Using Smartphone Motion Sensors
Hyungju Cho
○, Sangchul Kim
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Dept. of Computer Science and Engineering, Hankuk University of Foreign Studies
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요 약
●최근의 게임 시장에서 체감형 게임은 홈 엔터테인먼트의 중심이 되어가고 있으며 그만큼 큰 인기를 끌며 발전하고 있다. 본 논 문에서는 스마트폰 모션 센서를 실제 게임에 적용하기 위한 동작 인식 방법과 적용방법을 제안한다. 본 논문에서는 모션 센서를 이용하여 테니스 게임에 사용되는 모션들을 인식하고 적용시킨다. 실험의 결과 스마트폰 모션 센서를 적용시켜 게임에 이용하는 데에 사용자가 충분한 만족도를 보였다.
키워드: 체감형 게임(Interactive game), 스마트폰(Smartphone), 모션 컨트롤러(Motion controller)
I. 서론
최근 컴퓨터 게임에서는 단순하게 키보드, 마우스의 조작으로 게임 캐릭터를 조작하는 플레이 방식에서 사용자가 직접 몸을 움 직여 조작하는 방식의 체험형 게임이 출현하고 있다. 다만 지금까 지 이런 체감형 게임을 즐기기 위해서는 비싼 콘솔 게임기를 사야 만 한다는 점과 그 리모콘들을 분실할 위험성이 휴대폰에 비하여 상당히 높다. 그래서 우리는 이러한 체감형 게임을 위한 모션 콘트 롤러 기기로 스마트폰을 제안한다. 본 논문에서는 모션 센서를 이 용하여 테니스 게임에 사용되는 모션들을 인식하고 적용시킨다.
실험의 결과 스마트폰 모션 센서를 적용시켜 게임에 이용하는 데 에 사용자가 충분한 만족도를 보였다.
II. 기존 연구
한국컴퓨터정보학회 발전방안을 위한 관련연구로서 다양한 의 견들이 제시되고 있다. 먼저, 발전방안의 기술을 살펴보면 이해그 룹의 장점과 단점을 살펴보며, 이를 통하여..
스마트폰에 내장된 대표적인 모션 인식 센서는 3축 가속도 센 서, 자이로센서, 지자기 센서와 방향센서가 있다. 이들 센서 중 사 용자의 모션을 인식하기 위해서는 주로 가속도와 자이로센서, 지 자기 센서가 사용된다. 자이로센서는 국내외 출시되는 최신형 스 마트폰에는 탑재되어 있지만, 아직까지는 그렇지 않은 기기가 대 다수이다. 자이로 센서로 측정되는 회전각은 섬세한 회전 동작을 인식하는데 도움을 준다. 본 논문에서 고려하는 모션 동작 인식에
는 회전 각도 대신에 회전 방향만이 필요하고 이것은 가속도 센서 의 값으로 파악 할 수 있다.
먼저, 발전방안의 기술을 살펴보면 이해그룹의 장점과 단점을 살펴보며,
III. 모션 인식 방법
테니스 게임은 스마트폰을 아래 그림과 같이 쥔 상태에서 시작 한다. 이 상태에서 게임이 시작되면 실제 라켓을 휘두르듯이 손을 뒤로 뺀 후 라켓을 휘두르듯이 손을 내밀어 앞으로 뻗는다.
그림 1. 기본 자세 Fig. 1. Basic pose
한국컴퓨터정보학회 동계학술대회 논문집 제20권 제1호 (2012. 1)
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그림 2. 모션 데이터 Fig. 2. Motion data
그림 2는 테니스 스윙 동작시 발생하는 모션 데이터이다. 첫 피 크인 X_P1은 기본 자세에서 스윙을 위한 준비 자세까지 진행됨을 나타낸다. 사용자가 완전하게 준비 자세를 취했다면 이제 반대쪽 으로 스윙을 해야 하기 때문에 순간적으로 가속도는 0에 근접하게 된다. X_D1은 라켓을 휘두르는 동작으로 가속도는 증가하고, 그 후 X_P2가 발생하는데, 이는 라켓을 휘두르는 동작이 끝남을 의 미한다. X_P2가 발생한 뒤 X_D2 가 일어나는데, 이는 라켓을 완 전하게 휘두르고 난 뒤 가속도가 0으로 근접하기 때문에 나타나는 현상이다. 마지막으로 라켓을 다 휘두르고 난 뒤 기본 자세로 돌아 와서 다시 공이 넘어올때까지 휘두름이 없기 때문에 그래프는 처 음 시작과 같이 움직이게 된다.
IV. 구현 및 실험
앞에서 언급한 우리의 모션 인식 시스템은 Java Eclipse Galileo(3.5), Android 2.3 Gingerbread (Galuxy Tab), Java Animator, Java 2D Graphics 를 이용하여 구현하였다.
본 논문에서 제안한 모션 인식 방법의 유용성을 테니스 동작에 대해서 실험하였다.
그림 3. 테스트용 어플릿 Fig. 3. Test Applet
표 1. 실험 결과 Table 1. Experiment result
동작종류 세부동작 실험횟수 성공률
Δ=0.3 Δ= 0.4
테니스
포핸드 20 75 98
백핸드 20 70 97
서브 20 80 98
